14 Mars 2009 – 24ème RSFT

by · 14/03/2009

L’association Sciencescope et la Maison Franco-Japonaise (MFJ) ont le plaisir de vous inviter à la 24ème Rencontre Scientifique Francophone de Tokyo qui aura lieu le samedi 14 mars 2009 en salle 501 de la MFJ à Ebisu (Tokyo), à partir de 14h00. Entrée libre.

Programme

  • 15h00 – Thomas Launey, Launey Resarch Unit, Brain Science Institute, RIKEN（Wako, Saitama) http://www.riken.jp/engn/r-world/re…
    -  La Synapse : Des protéines comme substrat de la pensée et de la mémoire
  • 16h00 – Yves Maniette, AD Science Ltd., Funabashi, Chiba, http://ads-img.co.jp et NanoMEGAS SPRL (Bruxelles, Belgique), http://www.nanomegas.com/
    -  Diffraction électronique sous précession et caractérisation de nanocristaux
  • 17h00 – Buffet

Pour vous rendre à la Maison Franco-Japonaise, prendre la JR Yamanote ou le métro Hibiya jusqu’à Ebisu, puis suivre le plan.

Programme détaillé

  • 14h00 – Oka Mizuki 岡 瑞起
    -  Extraction de l’information du Web「Webからの情報抽出」

Résumé en français : “Qui sont les chercheurs japonais qui ont un lien avec la France ?”　N’avez-vous jamais souhaité trouver cette information facilement ?　Avec la large diffusion d’Internet et les progrès des moteurs de recherche, nous avons gagné un accès facile à un grand nombre de données disponibles grâce au Web. Toutefois, récupérer des informations qui peuvent répondre à des questions comme celle mentionnée ci-dessus, exige toujours une somme considérable d’efforts humains. Notre groupe de recherche développe des techniques d’extraction sémantique　d’informations sur le Web. Grâce à notre technologie, nous pouvons, par exemple, extraire automatiquement des informations comme un réseau de personnes liées à un chercheur et les champs de recherche dans lesquels il / elle est impliqué(e). Dans cet exposé, je vais donner une introduction à cette technologie.

Résumé en japonais : 「日本人でフランスと関係している研究者は誰だろう？」というような情報を簡単に探せ出せたらいいな，と思ったことはありませんか？インターネットの普及 と，検索エンジンの発展により，私たちはWeb上の様々な情報を簡単に探し出せるようになってきました． 私たちの研究グループでは，これらの様々なWeb上の情報をさらに活用し，上記のような問いにもっと簡単に答えらえるような技術を開発しています．開発し ている技術は，ある研究者は誰とつながっているのか，どのような分野の研究に携わっているのか？といった情報を明示的に自動抽出し，ユーザに提示すること ができます． 本講演では，これらの技術を紹介します．

  • 15h00 – Thomas Launey トマ・ローニー
    -  La Synapse : Des protéines comme substrat de la pensée et de la mémoire 「シナプス：思考と記憶の基盤としての蛋白質」
(JPEG)

Cervelet de rat, avec un marquage de la calbindin (vert, neurone de Purkinje), de NeuN (bleu, neurone en grain) et la laminin (rouge, matrice extracellulaire). ネズミの小脳。カルビンディン（緑：プルキニエのニューロン）とNeuN（青：粒ニューロン）とラミニン（赤：細胞外マトリックス）による染色
Crédit : Launey Thomas & Shantanu Sur

Résumé en français : La Mémoire est l’empreinte des expériences vécues, ayant laissé une trace physique dans le cerveau. Avec sa centaine de milliards de neurones, interconnectés par des jonctions (synapses) innombrables, un cerveau humain, a une capacité estimée de stockage de 1016 bits, soit dix milles fois plus que les supers ordinateurs les plus puissants ! La nature de l’empreinte et des mécanismes qui assurent le rappel efficace des souvenirs restent encore largement mystérieux. Néanmoins, les recherches des trente dernières années ont permis de discerner quelques grands principes de fonctionnement. Fondamentalement, l’ensemble de nos capacités à apprendre et à comprendre peut se résumer à trois aspects du cerveau : La structure du réseau d’interconnexions entre les neurones, la forme des neurones et la distribution des protéines au sein de ces neurones. L’évolution concomitante de ces trois facteurs –structure, forme, distribution- au gré des apprentissages conscients ou inconscients, des maladies et du vieillissement, constitue le substrat physique de notre « vie mentale ». L’hypothèse sous-jacente est que la propagation de signaux au sein du cerveau modifie de façon coordonnée les circuits entre les neurones, altérant ainsi le parcours des futurs signaux. C’est cette altération qui constitue « la trace ». Dans ce processus, il est toutefois difficile de dissocier les contributions respectives des changements de formes des neurones, de l’apparition/disparition de synapses et de l’incessant ballet moléculaire au sein des prolongements neuronaux. Pour le chercheur, cette dynamique complique singulièrement l’exploration expérimentale des mécanismes cellulaires et moléculaires de la Mémoire, pourtant considérée comme l’une des fonctions « de base » de tout organisme conscient. Les avancées réalisées durant les trois dernières décennies concernent donc essentiellement l’identification des processus cellulaires et moléculaires de la transmission des signaux entre les neurones, au niveau des synapses, ainsi que les mécanismes qui contrôlent l’efficacité de cette transmission. Ces travaux ont révélé l’implication d’un grand nombre de protéines, ayant des fonctions très diverses telles que la catalyse de réactions (enzymes), l’ancrage moléculaire (scaffold) ou le passage sélectif d’ions à travers les membranes cellulaires (canaux ioniques). Un des défis majeurs est maintenant de comprendre comment ces composants de la machine cellulaire fonctionnent ensemble pour traiter, stocker et transmettre de l’information entre les neurones. Durant cette brève introduction, j’essaierais de présenter les principaux concepts de la transmission et de la plasticité synaptique dans leur contexte historique, ainsi que quelques résultats récents de notre groupe de recherche.

Résumé en japonais : 記憶とは、生きてきた体験が刻印されたもので、脳には物理的な痕跡が残されています。数兆のニューロンが無数の接合部（シナプス）によって結合されてお り、人間の脳はおよそ1016ビットの容量、言い換えると、最も強力なスーパーコンピューターの2000倍の性能をもっています。どのようにして記憶され るのか、どのようなメカニズムによって記憶したことを確実に思い出すことが可能となるのか、まだ多くは未知のままです。しかしながら、ここ30年の研究に より、その働きの大原則がわかってきました。基本的に、私達が学習したり理解したりする能力は、脳の次の三つの側面にまとめられます。ニューロン回路の構 造、ニューロンの形、ニューロン内での蛋白質分泌です。 これら構造、形、分泌の三つの因子は、意識的な学習あるいは無意識のうちの学習によって、病気によって、あるいは老化によって、同時に変化します。この変 化が私達の「精神生活」の物理的基盤をなしているのです。現在提出されている仮説は、脳内のシグナル伝播が秩序ある形でニューロン間の回路を変更し、こう して、その後のシグナル経路を変化させる、というものです。この変化が「痕跡」です。しかしながら、この過程においては、ニューロンの形の変化を、シナプ スの形成消滅（シナプスの数の変化）やニューロンの成長の際に絶えず発射される分子の弾丸（蛋白質の運動の変化）から切り離すことは困難です。 この力学は、意識を持つ生物全ての「基礎をなす」働きとみなされていますが、研究者にとっては、記憶の細胞・分子メカニズムを実験的に解明するのを大いに 難しくしています。したがってこの30年間に実現した進展は、主にシナプスのレベルでのニューロン間シグナル伝達過程を分子学的・細胞学的に特定するこ と、そしてこの伝達効率を制御するメカニズムに関するものでした。これらの仕事により、非常に多様な機能をもつ蛋白質が多数関わっていることが明らかにな りました。たとえば、反作用触媒（酵素）、分子の固定化（scafford：足場）、細胞膜がもつイオンの選択的透過性（イオンチャンネル）です。 現在大きな課題となっていることとして、これらの細胞機構の構成要素が、ニューロン間で情報を取り扱い、蓄積し、伝達するために全体としてどのように機能 するか、ということが挙げられます。この短い導入では、シナプス伝達やシナプスの可塑性といった基本的な考え方を歴史的文脈に置いて紹介し、私達研究グ ループの近年の成果をいくつか紹介したいと思います。

  • 16h00 – Yves Maniette イヴ・マニエット
    -  Diffraction électronique sous précession et caractérisation de nanocristaux 「プリセッション電子回折とナノ結晶の構造決定」

Résumé en français : Le microscope électronique par transmission permet en premier lieu d’obtenir des images à fort grandissement d’échantillons cristallins ou non. Dans le cas des échantillons cristallins, il permet aussi d’en obtenir le diagramme de diffraction et donc d’avoir des informations quant à la structure cristalline du matériau. Mais en raison de la très forte interaction des électrons avec la matière, qui crée des effets dynamiques, et de la courbure de la sphère d’Ewald qui empêche de mesurer correctement les intensités diffractées, cette diffraction donne en pratique des diagrammes presque inexploitables. C’est pourquoi les rayons X sont encore couramment employés pour caractériser les matériaux. Il y a quelques années a été mis au point un nouveau mode de fonctionnement du microscope, qui ressemble fortement dans son principe à la précession utilisée pour les rayons X. Ce mode consiste à incliner le faisceau incident de quelques degrés par rapport à l’axe du microscope et à le faire pivoter à une fréquence pouvant aller jusque quelques centaines de Herz, et à replacer, de façon synchrone, le diagramme de diffraction sur l’axe optique, après l’échantillon. Cette technique, qui s’appelle diffraction électronique sous précession, présente deux énormes avantages. Le premier est que, en formant peu de faisceaux diffractés à un moment donné, elle réduit considérablement les effets dynamiques. Le second est que, en balayant mieux la région observée du réseau réciproque, elle permet d’intégrer les intensités qui existent en chacun des points du diagramme de diffraction. Cette technique permet donc pratiquement d’obtenir l’image véritable du diagramme de diffraction, avec des intensités exactes en tout endroit. Ces données peuvent alors être employées pour calculer des structures, ce qui jusqu’à présent n’était possible qu’avec les rayons X. On a par ailleurs aussi naturellement accès aux symétries présentes dans le diagramme de diffraction, et cela ouvre aussi la voie à la détermination des symétries du cristal étudié.

Résumé en japonais : 透過電子顕微鏡を使うと、まず、結晶非結晶を問わず試料の高倍率画像が得られます。試料が結晶である場合には、回折像もできるので、試料の構造について も、情報が得られます。しかしながら、電子と物質の強い相互作用により動力学的な効果が発生し、そしてエバルド球が持つ曲率により回折輝度を正確に測定し 難いために、回折像は実際にはほとんど使用不可能です。そのために、材料の分野では、Ｘ線が未だよく使われています。 数年前から、透過電子顕微鏡の新しい機能が開発されました。原則的に、この機能はＸ線で使うプリセッション機能と良く似ているのですが、入射線が縦方向で 入るよりも、小さい角度で斜めの方向で入り、周波数は何百Ｈｚまで回転されると同時に、試料の後に回折像を顕微鏡の軸に戻すと言う働き方になります。 プリセッション電子回折と言うこの技術は二つの大きな長所を持っています。一つ目は、同時に発生する回折斑点の数が少ないため、動力的な効果が非常に減る ことです。二つ目は、逆空間をより良く観察することで、反射の輝度が積算されることです。したがって、この技術を利用すると、回折の完璧な画像が出来るこ とになります。 これらのデータを利用することで、結晶の構造決定までできるため、今までＸ線でしかできなかったことが、透過電子顕微鏡でも可能になります。そして、回折 像に存在する対称も自然に見えるので、結晶の構造対称も簡単に理解出来るようになります。

http://fr.wikipedia.org/wiki/Micros… http://ceram.material.tohoku.ac.jp/…

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